Hoe Wolken Werken

{h1}

Wolken zorgen voor neerslag, schaduw en een stabiel klimaat. Leer meer over wolken en waarom wolken meer zijn dan alleen wattenbollen in de lucht.

Omhoog kijkend zie je misschien een paar donzige konijntjes voorbij komen, gevolgd door een vloot raceboten. Eindelijk, het handjevol onheilspellende tuimelende massa's die abrupt naar binnen rollen, eindigt een middag en staar naar de wolken.

Dus waar komen deze wolken vandaan en hoe maken ze regen, sneeuw en ijzel? Voordat we ingaan op hoe wolken werken, laten we bekend raken met alle verschillende soorten wolken die we boven ons zien afdrijven.

- Kort gezegd worden wolken gedifferentieerd naar hoogte en vorm. Dit werk werd gepionierd door Luke Howard aan het begin van de 19e eeuw. Van zijn werk, classificeren we nu wolken op een aantal manieren. De duidelijkste manier om dit systeem te begrijpen is om de Latijnse wortels van de woorden te onderzoeken.

De belangrijkste soorten clouds zijn:

  • stapelwolk (betekent "hoop" of "stapel"): plat op de bodem met grote golvende toppen
  • stratus (betekent "laag"): kort en verspreid over grote afstanden
  • vederwolk (betekent "krul van haar"): piekerig en dun
  • Nimbus (betekent "regen" of "regenachtige wolk"): waarschijnlijk neerslag

Deze wolken lijken niet veel op elkaar, maar ze vormen allemaal dezelfde basisstappen. In dit artikel leer je over dit proces, samen met hoe wolken regenen en waarom je op sommige plaatsen felblauwe wolken kunt zien bij schemering.

Soorten wolken

Cirruswolken zweven hoog boven een eenzame eik op een heuvelrug in het Verenigd Koninkrijk.

Cirruswolken zweven hoog boven een eenzame eik op een heuvelrug in het Verenigd Koninkrijk.

Of ze nu lijken op witte glazuurlagen of sliertjes suikerspin, wolken in dezelfde vorm kunnen zich in veel delen van de atmosfeer vormen. Hier is een vervallen:

Wolken op hoog niveau

Wolken op hoog niveau worden meestal voorafgegaan door "cirro" en kunnen dit ook bevatten vederwolk, cirrocumulus en cirrostratus wolken. Deze laatsten bedekken de lucht met een melkachtige deken, nog steeds laat wat zwak zonlicht en maanlicht er doorheen filteren. Cirrostratuswolken kunnen zo'n dunne laag zijn dat ze alleen te detecteren zijn door de halo die ze rond de zon of maan werpen. Cirrocumuluswolken creëren meestal patronen van broze katoenen ballen hoog in de lucht. Ze kunnen zich ook in banden vormen, waardoor een golvend uiterlijk ontstaat. Cirruswolken verschijnen als witte, delicate, piekerige strepen of fans die vaak kromtrekken met de wind, wat handig kan zijn bij het bepalen van luchtpatronen. De bodems van wolken op hoog niveau beginnen over het algemeen op hoogten tussen 6 tot 12 kilometer (20.000 - 40.000 voet) boven het aardoppervlak [bron: Levine].

Mid-level wolken

Mid-level clouds worden meestal voorafgegaan door "alt" en omvatten altocumulus en altostratus wolken. Altocumuluswolken verschijnen als vellen van kleine ronde wolken of als evenwijdige wolkenstrepen. Hoewel vergelijkbaar met cirrocumuluswolken, vormen altocumuluswolken zich op lagere hoogten en hebben ze schaduw op hun gestructureerde oppervlakken. Altostratuswolken bestaan ​​meestal uit een solide, dikke laag wolken die niet genoeg zonlicht binnenlaten om de grond in te dringen om schaduwen te laten ontstaan. De bodems van wolken op gemiddeld niveau beginnen meestal ongeveer 2 tot 6 kilometer (6.500 - 20.000 voet) boven de grond [bron: Levine].

Wolken op laag niveau

De bodems van laaghangende wolken bevinden zich meestal onder een hoogte van twee kilometer (6.500 voet) en omvatten mogelijk stapelwolk, stratocumulus en stratus wolken [bron: -Tarbuck]. Stratuswolken geven de lucht een druilerig uiterlijk en kunnen op mist lijken. De cumuluswolken met sprookjesweer zijn de grote pluizige wolken die vaak worden gezien op heldere blauwe dagen, met verschillende randen die op verschillende vormen lijken. Stratocumuluswolken zijn laag en klonterig, meestal met veelvuldige openingen waar zonlicht of maanlicht doorheen schijnt. Deze wolken kunnen over grotere afstanden worden verspreid, vergelijkbaar met de gewone cumuluswolk met minder gedefinieerde randen.

Hoe Wolken werken: werken

Cumulonimbuswolken, zoals deze boven Frans-Polynesische wateren, kunnen betekenen dat er regen op komst is.

Verticaal ontwikkelde wolken

Ook wel genoemd meerlaagse wolken, deze categorie kan omvatten Nimbostratus wolken (donker en laaghangend) en stapelwolken wolken (groot en geassocieerd met onweersbuien). Sommige mensen beschouwen nimbostratus wolken op laag niveau, maar omdat hun lengte tot ver in het middelste bereik kan kruipen, hebben we ze in deze categorie opgenomen.

Dus nu we begrip hebben voor de verschillende soorten wolken in de lucht boven ons, hoe komen ze daar dan precies? Ga naar de volgende pagina om te lezen waar wolken vandaan komen. -

Hoe Wolken vormen

Wolken halen hun vocht uit verschillende bronnen, waaronder verdampte oceaanwater.

Wolken halen hun vocht uit verschillende bronnen, waaronder verdampte oceaanwater.

Om te begrijpen hoe wolken zich vormen, moeten we een stap terug doen en de processen van verdamping en condensatie. Stel je een vogelbad voor buiten op een warme dag. Wanneer de temperatuur van de omgeving warm is, moleculen van water (H2O) zijn energiek en kunnen meer bewegen, waardoor de afstand tussen hen groter wordt. Meer moleculen zullen de massa van het vogelbad verlaten vloeistof en word water damp in de lucht. Op een koele dag hebben de moleculen minder energie en kunnen ze zich minder van de grotere watermassa scheiden. (Op een zeer koude dag krimpen watermoleculen in het algemeen in hun solide vorm, ijs, en hebben niet het niveau van warmte-energie dat nodig is om zichzelf te scheiden.) Je kunt de processen zien die zich in de eerste twee gevallen voordoen. Het resultaat van het eerste scenario is echter netto verdamping; en het resultaat van het tweede scenario is netto condensatie. Andere factoren kunnen van invloed zijn op deze uitkomsten, maar voor onze doeleinden richten we ons alleen op temperatuur.

Terwijl watermoleculen verschuiven tussen damp, vloeistof en vaste fasen, bewegen ze zich door de lucht, zelfs als we ze niet kunnen zien. Wanneer een pakket lucht echter snel afkoelt en bereikt verzadiging, er is een kans dat waterdamp zal condenseren en verschijnen als een wolk. Dit kan gebeuren vanwege verschillende factoren, zoals het terrein dat het omhoog duwt in koelere lucht (genaamd orografisch tillen), of misschien omdat het een a binnengaat koude front.

Bovendien vindt wolkvorming gemakkelijk plaats wanneer waterdamp iets aanheeft, waardoor de waterdamp kan veranderen in zijn vloeibare of vaste fasen. Een aantal deeltjes kan in deze functie werken. Vaak genoemd condensatie kernen of ijskoude kernen (ook gekend als aërosolen of kiemvormers), zegt de naam vrijwel alles als je over atomen weet. Typisch, dingen zoals stofdeeltjes, zeezoutdeeltjes en roet van bosbranden zullen dienen als kiemvormers, en de waterdruppeltjes of ijskristallen vormen zich om hen heen. Studies tonen aan dat bacteriën - met name bepaalde plantenbacteriën - ook kunnen dienen als het brandpunt van condensatie.

Wolken zijn in wezen enorme verzamelingen van kleine waterdruppeltjes en gekristalliseerde watermoleculen. De verschillende vormen, texturen en andere kenmerken van wolken zijn grotendeels afhankelijk van de omstandigheden waaronder ze zich vormen en zich later ontwikkelen. Bijvoorbeeld temperatuur, vochtigheid en hoogte zijn allemaal factoren die de vorming van wolken beïnvloeden.

Maar hoe verplaatsen wolken zich en verdwijnen ze uiteindelijk? Het verschil tussen lucht in een wolk en de lucht eromheen bepaalt de beweging van de wolk. Bijvoorbeeld, frontaal vastzitten treedt op wanneer een wolk die deel uitmaakt van een warmere luchtmassa een koudere luchtmassa tegenkomt. Het warmere pakket zal waarschijnlijk omhoog worden gedrukt, boven de koude massa. Wanneer dit gebeurt, gebeurt er meestal regen langs de voorkant van dat ontmoetingspunt.

Dit leidt ons naar hoe wolken verdwijnen, of beter, evolueren. Meestal veranderen wolken van het ene type naar het andere. Gebruikmakend van het vorige voorbeeld, kan het front waar beide massa's elkaar ontmoeten, drijvende cumuluswolken laten veranderen in een lijn van nimbostratuswolken (neerslag afleveren). Terwijl de warme lucht blijft stijgen, kunnen deze wolken evolueren naar altostratuswolken, dan cirrostratuswolken en tenslotte naar cirruswolken. Naarmate het weerpatroon vordert, kan de luchtmassa een punt bereiken waar de wolken verdampen. Het is slechts een kwestie van tijd voordat waterdamp in een andere wolk terechtkomt en het proces opnieuw begint.

Dus wat doen al deze verschillende wolken, en hoe beïnvloeden ze ons hier beneden op de grond? Ga naar de volgende pagina om de antwoorden op deze vragen te vinden.

Wolken en neerslag

Cumulonimbuswolken betekenen vaak zware onweersbuien en ander ernstig weer.

Cumulonimbuswolken betekenen vaak zware onweersbuien en ander ernstig weer.

Clusters van waterdruppeltjes (genoemd wolkendruppels) en gekristalliseerd bevroren water (genoemd ijskristallen of sneeuwkristallen) vorm wolken. Een wolk kan beide bevatten, afhankelijk van de temperatuur. Een wolkentop kan bijvoorbeeld koeler zijn dan de lagere regio's, waardoor een mix van vloeibaar en bevroren water ontstaat.

De zwaartekracht zorgt ervoor dat al dit water als regen valt. De gemiddelde grootte en het volume van een wolkendruppeltje is klein, maar als een wolkendruppeltje erin slaagt voldoende water aan te trekken, zorgt de invloed van de zwaartekracht ervoor dat het een regendruppel wordt en valt.

Dat gezegd hebbende, sneeuw lijkt veel op regen. Terwijl sneeuwkristallen condenseren en samenklonteren, vormen zich sneeuwvlokken. Wanneer ze het punt bereiken waarop ze te zwaar zijn om omhoog te blijven, vallen ze samen als sneeuw. Verschillende omgevingstemperaturen beïnvloeden welk type sneeuwvlokken zich zal ontwikkelen. Soms op de weg naar beneden smelt sneeuwvlokken in regen; andere keren vallen ze intact.

Hoe Wolken werken: werken

Een foto van een sneeuwvlok, genomen met een speciale fotomicroscoop.

U vraagt ​​misschien: "Als waterdruppeltjes en sneeuwkristallen wolken vormen, hoe krijgen we dan hagel, natte sneeuw en ijzel?" Het antwoord is dat zodra wolkendruppels en ijskristallen condenseren en een kritieke vallende massa bereiken, er enkele extra processen kunnen plaatsvinden.

  • Ijskoude regen, ook gekend als glazuurkan voorkomen waar warme en koude luchtfronten samenkomen. Een sneeuwvlok kan in koude lucht vallen, vervolgens door een laagje warmere lucht gaan en smelten. Als het blijft vallen en vlak voordat het valt, passeert de sneeuwvlok een laag koude lucht en wordt onderkoeld. Dit betekent dat het niet opnieuw zal vriezen, maar bij een botsing met een koud voorwerp, zoals de straat of een boomtak, zal het onmiddellijk in ijs veranderen.
  • Sleet begint op dezelfde manier als ijskoude regen, maar de gesmolten sneeuwvlokken hebben tijd om opnieuw te vriezen voordat ze de grond raken.
  • wees gegroet vormen tijdens zware stormen. De windstoten opwaartse wind die door sterke wind worden opgewekt, kunnen sneeuwvlokken en regendruppels op en neer laten slaan totdat de onderkoelde waterdruppeltjes zich verzamelen in brokken ijs. Dit kan herhaaldelijk gebeuren, totdat de zware hagel niet langer kan worden opgeheven door de krachtige opwaartse opwellingen van de storm. De resulterende ijsblokjes kunnen vrij groot zijn wanneer ze uiteindelijk worden vrijgegeven en een behoorlijke impact creëren als ze objecten zoals de motorkap van je auto raken.

Naast wolken, dienen wolken een ander doel? Wolken hebben verschillende andere belangrijke functies die het leven op aarde ten goede komen. Lees over deze voordelen op de volgende pagina.

Het doel van de wolken

Hoewel er een verscheidenheid aan wolken over de Painted Desert van Arizona loopt, valt er weinig regen.

Hoewel er een verscheidenheid aan wolken over de Painted Desert van Arizona loopt, valt er weinig regen.

Wolken hebben vele effecten op ons klimaat, behalve gewoon hagel afwerpen en ons in de sneeuw bedekken. Ze dienen bijvoorbeeld als barrières voor warmte die zowel in als uit de atmosfeer van de aarde beweegt.Onderzoekers schatten dat het huidige netto-effect van wolken op de atmosfeer van onze planeet is om het enigszins te koelen. Dit is echter iets dat onderzoekers nauw onderzoeken, als onderdeel van het verzamelen van informatie over mogelijke klimaatverandering.

Wolken beïnvloeden over het algemeen de temperatuur op twee manieren. Over het oppervlak van de planeet reflecteren wolken ongeveer 20 procent van de binnenkomende warmte terug in de ruimte [bron: Tarbuck]. Wolken, waterdamp en andere atmosferische gassen absorberen ook ongeveer 20 procent van deze binnenkomende zonnestraling. Laaghangende wolken reflecteren de grootste hoeveelheid warmte, daarom genieten we van koelere temperaturen tijdens een bewolkte dag. Omgekeerd is een bewolkte nacht warmer dan een wolkeloze nacht omdat wolken ook een dekeneffect creëren. Wolken absorberen gedeeltelijk de uitgaande warmte (zoals de warmte die 's avonds vrijkomt, terwijl de grond afkoelt) en brengen een deel van die warmte terug naar het aardoppervlak. Wolken op hoog niveau absorberen deze uitgaande warmte doorgaans.

Wolken helpen regelmatig stof, bacteriën en andere deeltjes op het hele oppervlak van de planeet te verplaatsen. Wolken dragen stof sneller dan je denkt. Volgens een schatting verplaatst de hoeveelheid stof die van Afrika naar een deel van het Amazonebekken in Zuid-Amerika gaat jaarlijks ongeveer 13 miljoen ton [bron: Phillips].

Helaas kan te veel stof in de atmosfeer de hoeveelheid regen in een regio verminderen. Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door het feit dat wanneer regendruppels worden gevormd door veel nucleators, deze druppels kleiner worden en daarom minder snel vallen. Dus als een regio veel stof in de lucht heeft, zal het waarschijnlijk minder regen ontvangen. Dit kan bijdragen aan woestijnvorming (waar een plaatselijk klimaat langzaam verandert in de woestijn) en is een van de factoren die wetenschappers geloven dat achter de landschapsveranderingen rond Centraal-Afrika schuilgaat.

Denk je dat we klaar zijn? We hebben nog steeds niet gesproken over enkele van de meest interessante wolken van allemaal, dus ga naar de volgende pagina om alles over hen te weten te komen.

Hoofd in de wolken

Als je dacht dat je van wolken hield, probeer dan de leden van de Cloud Appreciation Society voor serieuze cloudtoewijding. Leden hebben meer dan 3.000 cloudfoto's op hun website geplaatst. Sommige van deze foto's kregen zelfs de hoogste eer van de samenleving: de Cloud of the Month. Deze website gewijd aan wolken bevat ook nieuwsverhalen, poëzie, kunst en meer.

Zeldzame wolken

Nachtsculpturen gefotografeerd in Alaska's Kenai National Wildlife Refuge.

Nachtsculpturen gefotografeerd in Alaska's Kenai National Wildlife Refuge.

Naast de soorten cloud die al zijn genoemd, zijn er nog een paar andere die een aantal interessante meesterwerken met een hemels aanzien bieden.

Zeldzame wolken omvatten lenticulaire wolken en pet wolken, beide voorbeelden van orografisch hijsen, eerder genoemd. Lenticulaire wolken, met lagen en een opvallend wervelingspatroon waardoor ze op alles lijken, van tollen tot pannenkoeken, worden gevormd door het effect van het terrein op de beweging van de lucht. Cap clouds, die bergtoppen maskeren, vormen zich door een soortgelijk proces.

Contrail wolken zijn een ander interessant soort zeldzame wolken. Nadat straalvliegtuigen uitlaatstromen vrijgeven, vormen deze wolken in de nasleep van deze uitlaat. Contrails treden op wanneer de koude lucht van de bovenste atmosfeer de dampen in de uitlaat van de jetvlakken bevriest. Deze wolken vervagen meestal snel na het passeren van de jet.

Waarschijnlijk de meest fascinerende zeldzame wolk is de noctilucent cloud, ook gekend als polaire mesosferische wolken (de laatste term als je ze vanuit de ruimte bekijkt). Het woord noctilucent komt van "nacht" en "schijnend", en waar genoeg, kun je een glimp opvangen van deze zeldzame wolken, alleen in de schemering, wanneer ze een levendig blauw gloeien in de hoogste regionen van onze atmosfeer.

Misschien wel het meest intrigerende aan noctilucente wolken is dat ze er misschien niet altijd zijn geweest. Hun eerste geregistreerde waarnemingen kwamen een paar jaar na de uitbarsting van Krakatau in 1883; en veel mensen geloven dat de vulkaan en noctilucent wolken met elkaar in verband staan. Krakatau's gewelddadige explosie stuurde deeltjes as, stof en vocht naar ongelooflijke hoogten - zo hoog als 80 kilometer (262,467 voet) - en de wolken begonnen zich te ontwikkelen.

Toen de enorme effecten van Krakatau zich vestigden gedurende de vijf jaar na de uitbarsting, gingen mensen ervan uit dat nachtmerrieachtige wolken ook zouden vervagen. Maar deze wolken bestaan ​​nog steeds en verspreiden zich. Veel mensen geloven dat Krakatau de trigger zou kunnen zijn, maar ze beweren dat andere elementen vandaag de dag noctilucente wolken toestaan.

Mogelijke bijdragende factoren van noctilucente wolken zijn onder andere:

  • Ruimtependeldiensten: waterdamp die wordt uitgestoten in de uitlaat van de spaceshuttle kan vocht van de wolken produceren (vergelijkbaar met de ontwikkeling van contrailwolken).
  • Vervuiling: De vervuiling van de Industriële Revolutie had condensatiekernen kunnen bieden voor de ontwikkeling van de wolken. De effecten van het broeikaseffect verminderen in feite de temperatuur in de buitenste regionen van de atmosfeer.
  • Meteoroïden: de bijna constante instroom van kleine deeltjes meteoroïden kan ook bijdragen aan de wolkenvorming.

Als uw hoofd niet in de wolken is en u meer wilt weten over dit onderwerp, bezoekt u de cloudgerelateerde links op de volgende pagina.

Inkomend!

Wolken bestaan ​​ook in de ruimte. In die uitgestrekte gebieden komen kleine stukjes stof en dunne gassen samen en vormen ze wat gewoonlijk wordt aangeduid als nevels. Als je foto's van verschillende nevels wilt bekijken, ga je naar Astronomy Picture of the Day en zoek je snel naar een aantal fantastische foto's.

Eén nevel in het bijzonder, de Smith Cloud, lijkt recht op ons af te stevenen. Nou, recht voor ons als in rechtstreeks voor het Melkwegstelsel. Volgens ramingen zal de enorme botsing waarschijnlijk nog geen 20 miljoen jaar duren.Jay Lockman, van het National Radio Astronomy Observatory, zei dat de impact van de Smith Cloud, met gaswolken die al in de buurt zijn, zou kunnen leiden tot de creatie van veel nieuwe sterren en de toeschouwers een behoorlijke show zou geven [bron: Harris].


Video Supplement: Hoe werken wolken.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com